- •ЗАГАЛЬНА ГІДРОЛОГІЯ
- •Харків – 2008
- •Предмет вивчення гідрології, її поділ на розділи та значення
- •Контрольні запитання
- •2.1. Розподіл води на земній кулі
- •Таблиця 3.3
- •Аномальні фізичні властивості води
- •4.2. Типи річок
- •4.3.2. Морфометричні характеристики басейну
- •4.3.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
- •Основні морфометричні характеристики річкового русла:
- •Рис. 4. Водний переріз потоку
- •4.4. Живлення річок
- •Класифікація О. І. Воєйкова
- •Класифікація М. І. Львовича
- •4.6.2. Фази водного режиму
- •4.6.3. Розчленування гідрографа за видами живлення
- •Рис. 7. Гідрографи річок із весняним водопіллям
- •Рис. 8. Гідрографи річок із водопіллям у теплу пору року: а – далекосхідний; б – тянь-шанський
- •Рис. 9. Гідрографи річок із паводковим режимом :а – причорноморський; б – кримський ; в – північнокавказький
- •4.7. Рівневий режим річок
- •4.8.2. Основні характеристики стоку
- •Література
- •Європа
- •Африка
- •Північна Америка
- •Південна Америка
- •Австралія
- •Лимани
- •Натрій
- •Сульфат
- •Бікарбонат
- •Бромід
- •Термічний режим озер в умовах помірного клімату
- •Рис. 14. Заболочування суші
- •МОДУЛЬ 3. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ
- •Основні морфометричні характеристики морів
- •ЗАГАЛЬНА ГІДРОЛОГІЯ
- •Харків – 2008
Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна Кафедра фізичної географії та картографії
В. Г. Клименко
ЗАГАЛЬНА ГІДРОЛОГІЯ
Навчальний посібник для студентів
Харків – 2008
.
УДК 551:49
ББК Д 22
К 49
Затверджено на засіданні Вченої ради геолого-географічного факультету Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна (протокол №8 від 18 квітня 2008 р.)
Рецензенти: начальник Харківського центру гідрометеорології В.Д.Андрієнко, доцент Харківського національного педагогічного університету ім. Г. С. Сковороди С. В. Некос
Клименко В .Г. Загальна гідрологія: Навчальний посібник для студентів.
–Харків, ХНУ, 2008. – 144 c.
Унавчальному посібнику подані основи гідрології – науки, що вивчає природні води Землі і закономірності процесів у них, які протікають у взаємодії з атмосферою, літосферою, біосферою і під впливом господарської діяльності. Розглянуті основні фізичні та хімічні властивості природних вод, фізичні закономірності гідрологічних процесів, кругообіг води на Землі. Описані особливості гідрологічних процесів у водних об’єктах різних типів – річках, озерах, водосховищах, болотах, океанах і морях, льодовиках і підземних водах. Наведені дані про водні ресурси земної кулі, України.
Навчальний посібник рекомендується для студентів-географів, екологів, гідрогеологів усіх форм навчання.
УДК 551:49 К 49
©Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2008
©Клименко В. Г., 2008
2
.
Зміст |
|
|
стор. |
МОДУЛЬ 1. ВСТУП. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ. |
|
ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК .................................................……… |
6-70 |
ВСТУП .................................................................................................. |
6 |
Блок 1. ГІДРОЛОГІЯЯКНАУКА. ЇЇМІСЦЕ УВИВЧЕННІ |
|
ГЕОГРАФІЧНОЇ ОБОЛОНКИ…………………………………..... 7 -17 |
|
1.1. Предмет вивчення гідрології, її поділ на розділи та |
|
значення………………………………………...……... 7-9 |
|
1.2. Водні об'єкти та їхній гідрологічний режим.................... |
10 |
1.3. Методи гідрологічних досліджень……………………… 10-11 |
|
1.4. Фізичні основи гідрологічних процесів……………… .. |
11-12 |
1.5.Розвиток гідрології……………………………………….. 13-16 |
|
Блок 2. РОЗПОДІЛ ВОДИ НА ЗЕМНІЙ КУЛІ. КРУГООБІГ |
|
ВОДИ…................................................................................................... 18-26 |
|
2.1. Розподіл води на земній кулі…………………….. … |
18-19 |
2.2. Водні ресурси України ................................................ |
19-20 |
2.3. Зміна кількості води на земній кулі ........................... |
20-21 |
2.4. Кругообіг води в природі……………………………. |
21-25 |
Блок 3. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ……………… 23-37 |
3.1.Хімічний склад води …………………….…………... 26-29
3.1.1.Чинники формування складу вод………………. 29-31
3.1.2.Класифікація природних вод …………………… 31-33
3.2.Фізичні властивості води ………………………….... 33-36
Блок 4. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК……………………………………….. 37-70
4.1. Основні елементи річкових систем............................ |
39 |
4.2. Типи річок…………………………………................. |
39-40 |
4.3. Морфологія й морфометрія річки та її басейну ....... |
40-47 |
4.3.1. Водозбір і басейн річки ....................................... |
40-41 |
4.3.2. Морфометричні характеристики басейну.......... |
41-42 |
4.3.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики |
|
басейну річки ......................................................... |
42 |
4.3.4. Річка і річкова мережа .......................................... |
42-43 |
4.3.5. Річкова долина й русло річки .............................. |
43-45 |
4.3.6. Поздовжній профіль річки .................................. |
45-46 |
4.4. Живлення річок…..…………………………………… 46-48 |
4.5. Водний баланс басейну річки………………………… 48-49
4.6.Водний режим річок……….………………………….. 49-56
4.6.1. Види коливання водності річок ........................... |
49-50 |
4.6.2. Фази водного режиму ........................................... |
51 |
4.6.3. Розчленування гідрографа за видами живлення.. |
51-52 |
4.6.4. Класифікація річок за водним режимом .............. |
53-56 |
3
.
4.7. Рівне вий режим річок ........................................................ |
56-57 |
4.8. Річковий стік ……………………………………………… 57-58 |
|
4.8.1. Складові річкового стоку ......................................... |
57 |
4.8.2. Основні характеристики стоку ................................ |
57-58 |
4.9.Рух води в річках………………………………………… 58-60
4.10.Річкові наноси…….…………………………………….. 60-62
4.11. Селі ..................................................................................... |
62-63 |
4.12.Руслові процеси………………………………………… 63-64
4.13.Термічний режим річок………………………………… 65-66
4.14.Льодовий режим річок…………………………………. 66-67
4.15. Гідрохімічний режим річок…………………………… 67-68 4.16. Гідробіологічні особливості річок……………………... 68-69
МОДУЛЬ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОЙМ (ОЗЕР, ВОДОСХОВИЩ ТА ОСОБЛИВИХ ВОДНИХ ОБ’ЄКТІВ (ПІДЗЕМНИХ
ВОД, ЛЬОДОВИКІВ) |
....................................................................................70-127 |
Блок 5. ГІДРОЛОГІЯ ОЗЕР…………………………………………. 70-87
5.1.Типи озер……………………………………………… 72-74
5.2.Морфологія і морфометрія озер……………………... 74-76
5.3.Водний баланс озер…………………………………… 76
5.4. Коливання рівня води в озерах ..................................... |
77 |
5.5.Рух озерної води……………………………………….. 77-79
5.6.Термічний режим озер……………………….…………79-82
5.7.Льодовий режим озер……………………….…………. 82-83
5.8.Хімічний склад озерних вод ………………………… 83-84
5.9. Гідробіологічні характеристики озера……………… |
84-85 |
5.10. Оптичні явища в озері ................................................. |
85 |
5.11.Донні відкладення озерної улоговини……………… 85-86
5.12.Водні маси озер……………………………………… 86-87
Блок 6. ГІДРОЛОГІЯ ВОДОСХОВИЩ…………………………… |
88-93 |
6.1.Типи водосховищ…………………………………… |
88-90 |
6.2.Основні характеристики водосховища……………… 90
6.3.Водний режим водосховищ…………………………… 90-91
6.4.Термічний і льодовий режим водосховищ…………… 91
6.5.Гідрохімічний і гідробіологічний режим водосховищ .91-92
6.6.Замулення водосховищ і переформування їх берегів 92
6.7.Водні маси водосховищ……………………………… 92
6.8.Вплив маси водосховищ на річковий стік
іприродне середовище………..................................... 92-93
Блок 7. ГІДОЛОГІЯ БОЛІТ………………………………………..... 94-100
7.1.Типи боліт……………………………………………… 95
7.2.Морфологія та гідрографія боліт……………………… 96
7.3.Водний баланс боліт…………………………………… 97
7.4.Рух води в болотах………………………………………97-98
7.5.Термічний режим боліт………………………………… 98
7.6.Вплив боліт на стік річок. Практичне значення боліт
4
.
і їх вивчення ............................................................... |
98-99 |
Блок 8. ГІДРОЛОГІЯ ЛЬОДОВИКІВ…………………………….. 100-111
8.1.Походження льодовиків та їх поширення на земній кулі льодовиків………………………………. 100-102
8.2.Типи льодовиків……………………………………… 102-103
8.3. Утворення льодовиків та їх будова............................ |
103-105 |
8.4.Живлення та абляція льодовиків…………………… 105-106
8.5.Баланс льоду і води в льодовику…………………… 106-107
8.6. Режим та рух льодовиків…………………………… 107-108
8.7. Робота льодовиків…………………………………… 109-110
8.7. Поширення та значення льодовиків………………… 110
Блок 9. ГІДРОЛОГІЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД ………………………. 111-127
9.1.Теорії походження підземних вод …………………. 111-112
9.2.Фізичні властивості порід…………………………… 112-113
9.3.Види води в порах ґрунту………………………….... 113-115
9.4.Водні властивості ґрунтів …………………………... 115-117
9.5.Класифікація підземних вод………………………… 117-118
9.6.Рух підземних вод…………………………………… 118
9.7.Умови залягання підземних вод …………………… 118-122
9.8. Водний баланс і режим підземних вод …………… 122-124
9.9.Роль підземних вод у фізико-географічних процесах 124-125
9.11.Розповсюдження підземних вод …………………… 125-126
МОДУЛЬ 3. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ…………………127-161
Блок 10. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ..................................... |
127 |
10.1.Основні особливості будови земної кори під морями
іокеанами…………………………………………… 129-131
10.2.Рельєф дна океанів…………………………………… 131-133
10.3.Донні відкладення в океанах і морях………………. 134-135
10.4.Хімічний склад вод Світового океану……………… 135-138
10.5.Солоність вод Світового океану……………………. 138-139
10.6.Водний баланс Світового океану…………………… 139-140
10.7.Густина і тиск морської води …..……………………140
10.8.Термічний режим океанів і морів……………………140-143
10.9.Лід в океанах і морях…………………………………143-146
10.10.Водні маси океану………………………………… 146-148
10.11.Оптичні та акустичні властивості морської води…148-149
10.12.Рівень океанів і морів……………………………… 149
10.13.Хвилювання в океанах і морях……………………. 150-151
10.14.Течії в океанах і морях………………………………151-154
10.15.Припливи і відпливи…………………………………154-155
10.16. |
Ресурси Світового океану та їх використання |
.........155-158 |
10.17. |
Проблеми охорони вод Світового океану................. |
158-159 |
5
.
МОДУЛЬ 1. ВСТУП. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІВОДИ. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК
ВСТУП
Серед дисциплін географічного циклу значне місце посідає гідрологія – наука про гідросферу. Гідросфера – сукупність усіх вод Землі: материкових (глибинних, ґрунтових, поверхневих), океанічних та атм о- сферних. Верхня межа гідросфери (поверхня океанів, морів, річок, озер, льодовиків і боліт) збігається з поверхнею земної кулі та нижньою м е- жею атмосфери і виражена досить чітко. Нижня межа гідросфери чітко не виділяється, тому що гідросфера іноді проникає в літосферу. Основна частина вод гідросфери ( 96,5 % загального об’єму) припадає на Світ о- вий океан. Води суходолу становлять менше 3,0 % загального обсягу гідросфери. Усі води на Землі – океанічні, поверхневі і підземні води суші
– завдяки променевій енергії Сонця здійснюють єдиний кр угообіг води в природі.
Незважаючи на різноманітність видів вод і їхній різний агрегатний стан, гідросфера є цілісною, оскільки всі її частини пов'язані потоками води у вигляді океанічних течій, руслового, поверхневого та підземного стікання, атмосферного переносу. Гідросфера характеризується різноманітними зв'язками з іншими сферами Землі: літо -, педо-, атмо- й біосферою. Зв'язок із літосферою здійснюється завдяки (ін)фільтрації повер х- невих, ґрунтових і підземних вод. Атмосферні опади й випаровування вологи з поверхні суходолу та океану свідчать про інтенсивність зв'язків між гідросферою й атмосферою, а процеси фотосинтезу і транспірації є найважливішими об'єднуючими ланками гідро-, педо- й біосфери.
Особлива увага водним ресурсам приділяється в наш час, тому що вони стали виступати важливим природним ресурсом, котрий часто в и- значає можливості розвитку промисловості, організації відпочинку й охорони здоров'я людей.
Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються у процесі кругообігу. Ще в недалекому минул ому вважалося, що води на Землі багато, що, за винятком окремих посушливих районів, людям не слід турбуватися про те, що її може не вистачити. Однак споживання води зростає й перед людством дедалі частіше й частіше виникає пр о- блема чистої води.
Кількісне виснаження водних ресурсів – це лише один бік проблеми. Другий бік – це забруднення вод. Проблема чистої води в багатьох країнах світу є найголовнішою, оскільки діяльність людини призвела до погіршення якості води й режиму річкового стоку, перетворення багатьох річок на канали та ланцюг водосховищ і ставків.
Сьогодні при плануванні водогосподарських заходів необхідно враховувати загальний характер, тенденції і розміри втручання людини у природні процеси, реально оцінювати та прогнозувати екологічні, ек о-
6